近物所原子核理论组的科研人员近期研究了超重核α衰变，提出了计算其半衰期的新途径。

原子序数在110以上的核素主要发生α衰变，实验上通过对α衰变链的研究可以鉴别超重新元素或新核素。因此，超重核衰变是实验与理论研究中的热门课题，而超重核α衰变半衰期是理论和实验研究都很关注的物理量。由于实验工作者在进行实验以前需要估计α衰变半衰期，所以对超重核α衰变半衰期的理论研究显得尤为必要。

不同于以往人们在WKB框架下研究α衰变半衰期，近物所科研人员利用原子核α衰变半衰期之间的关联性（建立在Royer和VSS 公式上），从理论上提出了一个计算超重核α衰变半衰期的新途径，并研究了近年来合成的超重核的α衰变半衰期（部分结果如表1所示），计算结果与实验符合得很好。这不仅表明了该方法的预言能力，还在很大程度上表明了实验观测的可靠性。

目前，WKB方法被广泛应用于计算原子核α衰变的位垒穿透几率，其可靠性值得检验。据此，近物所科研人员还研究了WKB近似的适用性。通过数值求解一维非束缚态薛定谔方程精确计算α衰变、质子发射和集团放射性的位垒穿透几率并与WKB方法的结果进行比较，发现对于这三种衰变模式，WKB近似将分别导致-40%～-30%, -40%～-20% 和 -5%～15% 的相对偏差。实际应用中，WKB近似导致的偏差可以通过诸如assault频率这样的唯象物理量来补偿，因而，WKB方法能够有效地用于计算上述三种衰变的半衰期。

研究结果发表在Nucl. Phys. A861 (2011) 1.

文章链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0375947411004404

图1 对于alpha衰变，WKB近似导致的位垒穿透几率的相对偏差